.
A
p.
3. Calcolo letterale
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
S.
○
1) Monomi
i
Espressione algebrica letterale
br
Insieme di numeri relativi, taluni rappresentati da lettere, legati fra
loro da segni di operazioni.
li
Monomio
se
Espressione algebrica che non contiene le operazioni di addizione e
di sottrazione.
2 2
L’espressione 21a b è un monomio in cui 21 è detto coefficiente e
Es
il prodotto dei suoi fattori letterali a 2b 2 è detta parte letterale.
I monomi si suddividono in:
©
— interi se al denominatore non compaiono lettere;
— frazionari se al denominatore compaiono lettere.
Due monomi si dicono:
yr
Grado
ig
ht
— simili se hanno uguale la parte letterale;
— opposti se sono simili e hanno per coefficiente due numeri opposti;
— uguali se sono simili e hanno anche uguale coefficiente.
C
op
Parte Prima. Algebra
Grado complessivo
Si definisce grado complessivo di un monomio la somma degli esponenti delle lettere del monomio.
Grado relativo a una lettera Si definisce grado relativo a una lettera
l’esponente con cui tale lettera compare.
42
.
A
p.
Operazioni con i monomi
La somma (differenza) di due monomi simili è un
monomio simile a essi, avente per coefficiente la somma (differenza) dei monomi dati.
Prodotto
Il prodotto di due o più monomi è un monomio che
ha per coefficiente il prodotto dei coefficienti e per
parte letterale tutte le lettere che figurano nei monomi, ciascuna scritta una volta sola, con esponente
uguale alla somma degli esponenti con i quali figura
nei singoli fattori.
Quoziente
Il quoziente di due monomi, il primo divisibile per il
secondo, è un monomio che ha per coefficiente il
quoziente dei coefficienti e per parte letterale le lettere del dividendo, ciascuna con esponente uguale
alla differenza degli esponenti che essa ha nel dividendo e nel divisore.
Potenza
La potenza di un monomio è un monomio che ha
per coefficiente la potenza del coefficiente e per parte letterale le stesse lettere della base, ciascuna con
esponente uguale al prodotto del suo esponente per
l’esponente della potenza.
ht
©
Es
se
li
br
i
S.
Somma algebrica
Massimo comun divisore e minimo comune multiplo di monomi
C
op
Minimo comune multiplo (m.c.m.). Il minimo comune multiplo di due o
più monomi è un monomio il cui coefficiente corrisponde al m.c.m. dei coefficienti e la cui parte letterale è data dalle lettere comuni e non comuni ai
monomi dati, prese ciascuna una volta sola e con il massimo esponente.
43
3. Calcolo letterale
yr
ig
Massimo comun divisore (M.C.D.). Il massimo comun divisore di due o
più monomi è un monomio il cui coefficiente corrisponde al M.C.D. dei coefficienti e la cui parte letterale è data dalle lettere comuni ai monomi dati,
prese ciascuna una volta sola e con il minimo esponente.
.
A
p.
2) Polinomi
S.
Si definisce polinomio la somma algebrica di più monomi, i quali
sono detti termini del polinomio.
Grado
br
i
Grado assoluto. Il grado assoluto di un polinomio corrisponde al
maggiore dei gradi dei monomi che lo compongono.
Grado relativo. Il grado relativo di un polinomio rispetto a una lettera è il maggiore esponente che la lettera presenta nel polinomio.
li
Un polinomio si dice:
3) Prodotti notevoli
Quadrato di un binomio
(a + b )2 = a 2 + 2ab + b 2
Es
se
— omogeneo se tutti i monomi che lo compongono sono dello stesso grado;
— completo se figurano tutte le potenze di una lettera fino al grado zero.
ht
©
(a − b )2 = a 2 − 2ab + b 2
Cubo di un binomio
ig
(a + b )3 = a 3 + 3a 2b + 3ab 2 + b 3
(a − b )3 = a 3 − 3a 2b + 3ab 2 − b 3
yr
n
C
n
n
n
n
(a + b )n = a n + a n −1b + a n − 2b 2 + ... +
ab n −1 + b n
0
1
2
n − 1
n
op
Parte Prima. Algebra
Potenza n-esima di un binomio
n n
n
n ∈N v. capitolo 17 per i coefficienti binomiali , ,…,
0 1
n
44
.
A
p.
Potenze di un binomio
S.
I coefficienti dello sviluppo di un binomio si susseguono secondo il
seguente prospetto, detto triangolo di Tartaglia:
1
1
2
1
3
4
1
6
5
10
Infatti:
(a + b )0 =
1
4
10
1
5
1
se
1
1
3
li
1
i
1
br
1
a +b
(a + b ) =
Es
1
a 2 + 2ab + b 2
(a + b )2 =
(a + b )3 =
a 3 + 3a 2b + 3ab 2 + b 3
(a + b ) =
ab 3 + b 4
a + 4a 3b + 6a 2b 2 + 4a
4
4
©
(a + b )5 = a 5 + 5a 4b + 10a 3b 2 + 10a 2b 3 + 5ab 4 + b 5
ht
Quadrato di un trinomio
ig
(a + b + c )2 = a 2 + b 2 + c 2 + 2ab + 2ac + 2bc
Quadrato di un polinomio
(a + a
2
+ ... + an −1 + an ) = a12 + a22 + ... + an2−1 + an2 + 2a1a2 + ... + 2a1an + ... + 2an −1an
2
yr
1
C
op
3. Calcolo letterale
Somma per la differenza di due termini
(a − b ) (a + b ) = a 2 − b 2
45
.
A
p.
4) Scomposizione di un polinomio in fattori
i
S.
Un polinomio si dice riducibile se si può decomporre nel prodotto di
due o più polinomi e monomi di grado inferiori.
Scomporre o fattorizzare un polinomio in fattori significa metterlo
sotto forma di prodotto di due o più polinomi che sono irriducibili.
br
4.1 Scomposizione mediante raccoglimento a fattor comune totale o a fattore parziale
se
li
Raccoglimento a fattore comune totale. Consiste nel calcolare il M.C.D.
dei termini e nel metterlo in evidenza davanti a una parentesi e si inserisce
nella parentesi il risultato della divisione di ciascun termine del polinomio
per il M.C.D.
Es
Raccoglimento a fattore parziale. Si ricorre a esso quando il M.C.D. dei
termini è 1. Si raccoglie un fattore comune fra alcuni dei termini presenti,
quindi, si raccoglie un altro fattore comune ad altri termini. Se nelle parentesi delle due scomposizioni effettuate si trova lo stesso polinomio, si può
mettere in evidenza questa stessa parentesi.
©
4.2 Scomposizione mediante prodotti notevoli
ht
Trinomio che sia quadrato di un binomio
2
a 2 − 2ab + b 2 = (a − b )
2
ig
a 2 + 2ab + b 2 = (a + b )
yr
Quadrinomio che sia cubo di un binomio
C
3
a 3 − 3a 2b + 3ab 2 − b 3 = (a − b )
op
Parte Prima. Algebra
a 3 + 3a 2b + 3ab 2 + b 3 = (a + b )
46
3
.
A
p.
Differenza di due quadrati
S.
a 2 − b 2 = (a − b ) (a + b )
Differenza di due cubi
br
i
a 3 − b 3 = (a − b )(a 2 + ab + b 2 )
Somma di due cubi
li
a 3 + b 3 = (a + b )(a 2 − ab + b 2 )
se
Differenza di potenze con uguale esponente
a n − b n = (a − b )(a n −1 + a n − 2b + a n −3b 2 + ... + ab n − 2 + b n −1 ) n ∈N
Es
Somma di potenze con uguale esponente dispari
a n + b n = (a + b )(a n −1 − a n − 2b + a n −3b 2 − ... − ab n − 2 + b n −1 ) n ∈N dispari
Differenza di potenze con uguale esponente pari
ht
©
a n − b n = (a + b )(a n −1 − a n − 2b + a n −3b 2 − ... + ab n − 2 − b n −1 ) n ∈N pari
Trinomio caratteristico di secondo grado
ig
x 2 + (a + b ) x + ab = ( x + a ) ( x + b )
4.3 Teorema del resto e teorema di Ruffini
C
op
Per dividere un polinomio per un monomio, non nullo, si divide ciascun termine del polinomio per il monomio e si addizionano algebricamente i quozienti parziali ottenuti.
47
3. Calcolo letterale
yr
4.3.1 Divisione di un polinomio per un monomio
.
A
p.
4.3.2 Divisione di due polinomi in una variabile
S.
Dividendo multiplo del divisore
Il polinomio P ( x ) è divisibile per il polinomio D ( x ) , non nullo, se esiste un polinomio Q ( x ) tale che:
br
i
P ( x ) = D ( x ) ⋅Q ( x )
Q ( x ) è detto polinomio quoziente dei due polinomi dati e si scrive:
li
P (x )
= Q (x )
D (x )
se
Se il grado del dividendo P ( x ) è m e il grado del divisore D ( x ) è
n ≤ m , il quoziente Q ( x ) ha grado m – n.
Es
Dividendo non multiplo del divisore
Se P ( x ) e D ( x ) sono due polinomi nella variabile x, e il grado di
P ( x ) è non minore del grado di D ( x ) non nullo, allora si può deter-
©
minare uno e un solo polinomio Q ( x ), detto quoziente, di grado uguale alla differenza dei gradi di P ( x ) e D ( x ) , e uno e un solo polino-
ht
mio R ( x ) , detto resto, di grado inferiore a quello di D ( x ) , in modo
che si abbia:
ig
P ( x ) = D ( x ) ⋅Q ( x ) + R ( x )
⻬ Teorema del resto
yr
(con a ∈R ) è dato dal valore che assume il polinomio quando al posto di x si sostituisce il numero a, ossia l’opposto del termine noto del
divisore:
C
op
Parte Prima. Algebra
Il resto R della divisione di un polinomio P ( x ) per il binomio x − a
P ( a ) = R ⇔ P ( x ) = ( x − a )Q ( x ) + R ⇒ P ( a ) = ( a − a )Q ( a ) + R
48
.
A
p.
⻬ Teorema di Ruffini
S.
Condizione necessaria e sufficiente affinché un polinomio P ( x ) sia
divisibile per il binomio x − a (con a ∈R ) è che il polinomio si annulli
quando al posto di x si sostituisce il numero a:
br
i
P (a ) = 0 ⇔ ∃Q ( x ) : P ( x ) = ( x − a )Q ( x )
a è detto zero o radice del polinomio.
li
Regola di Ruffini
n
n −1
Quando si divide il polinomio P ( x ) = an x + an −1x + ... + a1x + a0 per
se
il binomio D ( x ) = x − a , il quoziente Q ( x ), che è di grado n – 1, ha
il primo coefficiente uguale al primo coefficiente (an ) del dividen-
Es
do. Ciascuno dei coefficienti successivi di Q ( x ) si ottiene moltiplicando per a il coefficiente che lo precede e sommando al prodotto
©
il coefficiente di P ( x ) che occupa lo stesso posto.
L’ultimo numero calcolato in tal modo è il resto R della divisione che
può essere R = 0 oppure R = c (costante).
Divisore
n
Divisibilità
an – bn
a–b
pari
dispari
sì
R = an – an = 0
an – bn
a+b
yr
pari
dispari
sì
no
R = (–a)n – an = 0
R = (–a)n – an = –2 an
a+b
pari
dispari
no
sì
R = (–a) n + an = –2an
R = (–a)n + an = 0
a–b
pari
dispari
no
R = an + an = 2an
ig
Dividendo
op
an + b n
C
an + b n
Resto
49
3. Calcolo letterale
ht
Divisibilità di binomi notevoli del tipo an – bn
.
A
p.
Ogni radice intera di un polinomio del tipo
P ( x ) = an x n + an −1x n −1 + ... + a1x + a0
S.
Zeri di un polinomio
p
(con p e q
q
i
è un divisore del termine noto e ogni radice razionale
se
5) M.C.D. e m.c.m. di due o più polinomi
li
br
primi tra loro) del polinomio ha per numeratore un divisore del termine noto e per denominatore un divisore del coefficiente del termine di
grado massimo.
Es
Massimo comun divisore (M.C.D.). Il massimo comun divisore di due o più
polinomi, che siano stati scomposti in fattori, è un polinomio che si ottiene dal
prodotto dei fattori comuni, presi una sola volta e con il minimo esponente.
ht
©
Minimo comune multiplo (m.c.m.). Il minimo comune multiplo di due o
più polinomi, che siano stati scomposti in fattori, è un polinomio che si
ottiene dal prodotto dei fattori comuni e non comuni, presi una sola volta e
con il massimo esponente.
6) Frazioni algebriche
yr
Dicesi frazione algebrica il quoziente di due polinomi (o monomi), il
secondo dei quali non nullo.
I due polinomi (o monomi), dei quali la frazione algebrica costituisce
il quoziente, si chiamano termini della frazione, più esattamente numeratore e denominatore.
C
op
Parte Prima. Algebra
ig
Definizione
50
